تاریخچه هلیکوپتر (بخش اول)

هلیکوپتر؛ هواگردی است که برخاستن و پیش‌رانش آن بوسیله یک یا دو ملخ افقی بزرگ صورت می‌گیرد.

هلیکوپترها را در رده‌ی هواگردهای بال متحرک طبقه‌بندی کرده‌اند تا بتوان آن‌ها را از هواگردهای ثابت‌بال متمایز کرد. هلیکوپتر در دنیای امروز از مهم‌ترین و پراستفاده‌ترین وسایل حمل ونقل به‌شمار می‌آید. این وسیله در سه محور می‌تواند حرکت کند. خلبان هلیکوپتر باید از دو دست و دو پای خود برای خلبانی استفاده کند، که این امر نیاز به مهارت و قدرت تفکر بالا دارد.

طرح اولیه ساخت هلیکوپتر را چینی‌ها، برای اولین بار حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد برای ساخت اسباب‌بازی‌های فرزندانشان به کار بردند. لئوناردو داوینچی و یک روسی به نام میخائیل لومونوسوف نیز از کسانی بودند که طرح‌هایی از هلیکوپتر را ارائه دادند، ولی نتوانستند از حرکت بخش اصلی بدنه به دور خود جلوگیری کنند. مدل کوچکی از یک هلیکوپتر، که "چاینیز تاپ" نام داشت، در سال ۱۷۸۳ وارد عرصه شد. ۱۳ سال بعد، جورج کیلی انواع آزمایشی این چاینیز تاپ‌ها را ساخت و هلیکوپتر بخاری را طراحی کرد. در عرض صد سال بعد، طرح‌هایی که ساخته می‌شد همگی مشکل موتور داشتند. همچنین اولین مدل موتور الکتریکی را توماس ادیسون اختراع کرد. اولین پرواز موفقیت‌آمیز نیز در سال ۱۹۰۷ در فرانسه، البته توسط یک ماکت کوچک، انجام شد که در این پرواز، هلیکوپتر مدل به‌مدت ۲۰ ثانیه در ارتفاع ۳۰ سانتیمتری سطح زمین معلق ماند. هفت سال بعد از ساخته شدن اولین هلیکوپتری که می‌توانست پرواز کند، دو افسر نیروی هوایی مجارستانی هلیکوپتری ساختند که اتفاقاً پروازهای متعددی در ارتفاعات بالا انجام داد، ولی هرگز اجازه پرواز آزاد نداشتند. هلیکوپترهای ساخته‌شده انتظارات را برآورده نمی‌کرد، تا اینکه در سال ۱۹۳۶ شرکت آلمانی «فوک ولف» هلیکوپتری ساخت که سرعت آن ۷۰ مایل بر ساعت و تا ارتفاع ۱۱ هزار پایی بود.

در سال ۱۹۴۰ و هم‌زمان با پیشرفت در ساخت موتورهای هم‌محور (موتورهایی که در آن نیروی پیشران و پس‌ران هر دو ملخ توسط یک موتور تولید می‌شود) اولین هلیکوپتر برای استفاده‌های نظامی توسط سیکورسکی ساخته شد و اولین پرواز آن در سال ۱۹۴۰ در آمریکا با موفقیت صورت گرفت که آن را دو خلبان تا ارتفاع ۱ کیلومتری زمین در مدت ۱ دقیقه بالا بردند.

تولد مخترع هلیکوپتر

ایگور سیکورسکی طراح هواپیما و عامل اصلی توسعه و تکامل هلیکوپترها، در روز ۲۵ می ‌سال ۱۸۸۹در کیف اوکراین زاده شد. او نخستین هواپیمای دنیا را طراحی کرده و به پرواز در آورد و همچنین عامل اصلی توسعه و تکامل هلیکوپتر و تولید انبوه آن شد. رویای ماشین پرنده، یعنی وسیله‌ای که بتوان با آن به هوا رفت همزاد انسان است. اما نخستین بار «لئوناردو داوینچی» در ۱۵۰۰سال بعد از میلاد، طرح‌هایی ریخته و نقشه‌هایی را برای یک هلیکوپتر غول‌آسا کشید، ولی هرگز موفق نشد یکی از این هلیکوپترهایی که طرحش را ریخته بود بسازد؛ چون اصلا موتوری که با آن بتوان هلیکوپتر را به حرکت درآورد، در کار نبود.

تا سال 1480 هیچ پیشرفتی ثبت شده‌ای در زمینه پرنده‌های عمود پرواز ایجاد نشده بود تا اینکه لئوناردو داوینچی طرحی برای ماشینی که میتوان آن را پیچ پرنده نامید ارائه داد.

یادداشت‌های او نشان می‌دهد که چند مدل کوچک توسط او ساخته شده اما هیچ راه حلی برای مشکل اصلی که همانا چرخیدن هلیکوپتر به همراه پره‌ها بود تاان زمان ارائه نشده بود.

همچنان که علم پیشرفت می‌کرد و نظریات دانشمندان قابل قبول‌تر جلوه می‌کرد دانشمندان نظرات خود را برای پرنده عمود پرواز تکمیل می‌کردند.

اما مدل‌های ساخته شده و نظریات ارائه شده بیشتر به اسباب بازی چینی تمایل و شباهت داشت تا شاهکار داوینچی

در سال 1754میخائیل لومونوسوفطرح پره‌های چرخنده‌ای را ارائه داد که توسط فنر نیرو می‌گرفتند و برای بلند کردن لوازم هوانوردی پیشنهاد می‌شد.

در سال 1783 Christian de Launoy و مکانیکش Bienvenu مدلی با یک جفت پره چرخان مقابل هم که از پر بوقلمون برای لبه‌های پره‌ها استفاده شده بود ساخت.

در سال 1784 caley طرحی تحت تاثیر اسباب بازی چینی ارائه داد که شبیه طرح  Launoy و Bienvenu بود اما از باندهای لاستیکی استفاده می‌کرد او همچنین از صفحات قلع برای پره‌ها و فنر یرای انتقال قدرت استفاده کرد.

نوشته‌های او درباره تجربیاتش و مدل‌های او تاثیر زیادی بر بزرگان علم هوانوردی گذاشته است.

Alphonse Pénaud بعدها در سال 1870 هلیکوپترهای مدل با پره‌های هم محور به عنوان اسباب بازی تولید کرد. یکی از این اسباب بازی‌ها که برادران رایت از پدرشان هدیه گرفتند باعث دمیده شدن انگیزه و ایده پرواز درون روح این دو برادر شد.

در سال 1861Gustave de Ponton d'Amécourt یک مدل که از بخار نیرو می‌گرفت را با استفاده از فلز تازه کشف شده که آلومینیوم بود ساخت اگرچه این مدل هیچ‌گاه پرواز نکرد.

ساخته Enrico Forlanini  که گونه‌ای بدون سرنشین بود و از نیروی بخار قدرت می‌گرفت جز اولین‌ها در نوع خود بود که توانست به‌مدت 20 ثانیه در پارکی واقع در میلان تا ارتفاع 13 متری بصورت عمودی پرواز کند.

در سال 1885  James Gordon Bennett, Jr.1000 دلار را به ادیسون برای تحقیقات برای پیشرفت و توسعه ساخت هلیکوپتر پرداخت کرد.

ادیسون یک هلیکوپترساخت و از کاغذ برای تولید باروت پنبه استفاده کرد تا آن را در در موتور احتراق داخلی مورد استفاده قرار بدهد. هلیکوپتر ساخته شده توسط انفجار صدمه دید و یکی از کارگران او نیز به سختی سوخت. پس از آن ادیسون عنوان کرد که هلیکوپتر به یک موتور با نسبت 3 به 4 پوند بر هر اسب بخار نیاز دارد تا موفق شود.

بر اساس تجربیات اوJán Bahýľ   مخترع اهل اسلواکی به موتور احتراق داخلی برای هلیکوپتر خود که در سال1901 نیم متر ارتفاع گرفته بود روی آورد که باعث شد همین پرنده در سال1904 چهار متر ارتفاع بگیرد و 1500 متر نیز در هوا معلق بماند.

در سال 1908 ادیسون هلیکوپتر طراحی شده توسط خود را که از موتور بنزینی برای چرخش روتورها استفاده می‌کرد را ساخت اما این هلیکوپتر هیچگاه پرواز نکرد.

اولین پروازها

در سال 1906 دو برادر فرانسوی به نام‌های جاکوز و لوئیس برگوت دست به انجام آزمایش‌هایی برای رسیدن به یک هلیکوپتر زدند. این آزمایش‌ها یک سال بعد نتیجه داد و منجر به ساخت اولین نمونه آزمایشی با نام Gyroplane No.1 شد. این هلیکوپتر در زمانی بین 14 آگوست و 29 سپتامبر سال 1907 اولین پرواز موفقیت آمیز خود را آنجام داد. این وسیله توانست خود و خلبانش را 60 سانتی متر در هوا بالا برد و برای حدود یک دقیقه درهوا معلق ماند.

با وجود این موفقیت Gyroplane No. 1 کاملا نامتعادل بود و نیاز به چهار مرد داشت تا در چهار گوشه آن مستقر شوند و آن را متعادل نگه دارند به همین دلیل پروازGyroplane No. 1  به‌عنوان اولین پرواز آزاد هلیکوپتر ثبت نشد.

در همین سال مخترع دیگری و بازهم از فرانسه به نام پاول کورنو شروع به طراحی و ساخت هلیکوپتر کورنو کرد. این هلیکوپتر از دو پره 6 متری تشکیل شده بود که توسط دوموتور  24اسب بخاری نیرو می‌گرفتند. در نوامبر همین سال پاول کورنو توانست اختراع خود را 30 سانتی‌متر در هوا بالا ببرد اما نتوانست این وسیله را بیش از 20 ثانیه در هوا نگهدارد. با اینکه اولین پرواز اختراع کورنو نتوانست رکورد پرواز دو برادر را بشکند اما توانست افتخار اولین پرواز آزاد هلیکوپتر با خلبان را از آن خود کند.

هلیکوپتر کورنو تعدادی پرواز دیگر نیز انجام داد و توانست رکورد خود را تا دو متر نیز بهبود ببخشد اما این اختراع هم بدلیل پایداری کم کنار گذاشته شد.